Propriedades de resistência e durabilidade de material dragado estabilizado

Abstract

O Porto do Rio Grande, localizado na Lagoa dos Patos, é de vital importância para a economia do Brasil, sendo o terceiro maior em volume de carga movimentada. Para manter sua operação, a dragagem do canal de acesso é uma prática essencial, necessária para garantir a navegabilidade. Entretanto, a destinação do material dragado, que consiste principalmente de sedimentos finos, representa um desafio ambiental, uma vez que o material é atualmente descartado em sítio de despejo offshore. Esse descarte está associado a impactos ambientais, como o soterramento de espécies bentônicas e aumento da concentração de poluentes no local de despejo. Neste contexto, o presente estudo propõe uma abordagem inovadora para a reutilização do material dragado, através de sua estabilização para utilização em obras de construção civil. O estudo investiga o potencial do material dragado como um recurso para a engenharia, especialmente em regiões onde a reconstrução de infraestrutura é necessária, como após as recentes inundações no estado do Rio Grande do Sul. A metodologia adotada inclui a estabilização do material dragado por meio de aditivação química, com foco no uso de cimento Portland e a cal hidratada, aliados à compactação mecânica. O objetivo é melhorar as propriedades mecânicas do material, como resistência à compressão e durabilidade, tornando-o viável para aplicações práticas. A pesquisa também envolve a caracterização física e química do material dragado, analisando suas propriedades granulométricas, limites de plasticidade, e comportamento frente à compressão. Os resultados indicam que o material dragado, quando adequadamente estabilizado, pode atingir níveis de resistência e durabilidade compatíveis com as exigências normativas para materiais de construção. Isso sugere que, além de reduzir o impacto ambiental associado ao descarte do material, sua reutilização pode contribuir para a construção sustentável e econômica de infraestruturas. No entanto, foi observada que as misturas perdiam resistência para maiores tempos de cura, portanto para uma investigação mais aprofundada sobre o que pode ter acarretado tal perda foram realizados ensaios de termogravimetria e DRX nas amostras cimentadas que demonstraram a formação de compostos expansivos. Tais resultados demonstram que talvez seja interessante a investigação de abordagens alternativas para estabilização do material.

Abstract: The Port of Rio Grande, located in the Lagoa dos Patos lagoon, is of crucial importance to Brazil's economy, being the third largest in terms of cargo volume handled. Dredging its navigation channel is an essential practice, required to guarantee navigability. However, the disposal of dredged material, which consists mainly of fine sediments, represents an environmental challenge, as the material is currently discarded at an offshore disposal site. This disposal is associated with environmental impacts, such as the burial of benthic species and increased concentration of pollutants at the site. In this context, this study proposes an innovative approach to the reuse of dredged material, through its stabilization for use in civil construction works. The study investigates the potential of dredged material as a resource for engineering, especially in places where infrastructure reconstruction is necessary, such as after the recent floods in the state of Rio Grande do Sul. The applied methodology includes the stabilization of dredged material through chemical addition, with a focus on the use of Portland cement and hydrated lime, combined with mechanical compaction. The objective is to improve mechanical properties of the material, such as compressive strength and durability, making it suitable for practical applications. The research also involves the physical and chemical characterization of the dredged material, analyzing its granulometric properties, plasticity limits, and compressive behavior. The results indicate that the dredged material, when properly stabilized, can achieve levels of strength and durability compatible with regulatory requirements for construction materials. This suggests that, in addition to reducing the environmental impact associated with the disposal of the material, its reuse can contribute to the sustainable and economic construction of infrastructure. However, it was observed that the mixtures lost strength for longer curing periods. Therefore, for a more in-depth investigation into what may have caused this loss, thermogravimetric and XRD analyses were performed on the cemented samples, which demonstrated the formation of expansive compounds. These results suggest that it may be worth exploring alternative approaches for this material stabilization.